60.Дифференц усил каскад

Дифференциальным наз усил каскад, усиливающий разность двух напряжений.

1) 2)

Синфазные сигналы – это сигналы одной формы, равные по амплитуде и фазе.

Дифференциальные сигналы – это сигналы одной формы равные по амплитуде, но противополож по фазе.

Равенство вых напряж нулю при отсутствии вх сигнала наз режимом покоя.

Результир напряжение:

Резистор R_э, включенный в цепь эмиттеров, создает последоват обр связь по току.

Величина R_э должна быть небольшой для обеспечения режима покоя и значительно высокой в рабочем режиме. Эта задача решается с помощью генератора стабильного тока(ГСТ), включаемого в цепь эмиттеров транзисторов VT₁ и VT₂(рис 2). Под ГСТ поним двухполюсник, сила тока через который почти не зависит от величины приложенного к нему напряжения.

Напряжение делителя, подводимое к базе транзистора VT₃, при пренебрежении током базы I_б3 опр-ся падением напряжения на резисторе R₃ и падением напряжения U_б4

где ток делителя I₁

.

Ток эмиттера транзистора VT₃

1.При действии на входе синфазных сигналов токи I_к1 и I_k2 изм-ся на один величину и U_вых=0.

2. Действие на входе диффер сигналов U_вх1=+U_вх вызывает увел-е тока коллектора I_к1 на вел ΔI_к;

U_вх2=-U_вх вызывает умен-е тока коллектора I_k2 на вел ΔI_к. Вых напряж тогда U_вых= U_вых1- U_вых2=2ΔU_к.

61. Операционные усилители

Операционными усилителями (ОУ) наз многокаскадные усилители пост тока с дифференц вх каскадом, большим усилением и несимметричным выходом, предназнач-е для вып-я различ операций над аналоговыми величинами при работе с глубокой отриц обр связью(ОС).

По схемотехнич исполнению ОУ подраздел на:

-устройства прямого усиления;

- с преобразованием спектра частот усиливаемого сигнала, осн-го на преобраз-и медленно изм-гося напряжения в перем напряжение осн частоты.

По применению ОУ дел на:

- ОУ общего применения предназначены для исп-я в аппаратуре, имеющей суммарную погрешность на уровне 1 %

– прецизионные ОУ обладают малым напряжением смещения нуля, малыми шумами, большим коэф-том подавления синфазного сигнала и большим коэф-том усиления при отсут-и цепи ОС;

– микромощные ОУ хар-ся малым потреблением мощности от источников пит;

–  быстродействующие ОУ хар-ся высоким значением частоты единичного усиления (порядка 10 МГц) и выс скоростью нарастания вых напряжения.

Инвертирующее включение (вх и вых сигналы имеют разл фазы)

Неинвертирующее включение (вх и вых сигналы имеют одну фазу)

Напряжение смещения нуля U_cm показ, какое напряж необх-о подать на вход ОУ для того, чтобы на выходе получить U_вых=0.

Коэф-т усиления диффер сигнала равен отношению вых напряжения к дифференц вх сигналу при отсут ОС:

К_{u диф}=U_вых/U_вх.диф

Дифференц вх напр-е – разность м/у напр-ми на входах ОУ:

U_{вх диф}=U_вх1-U_вх2

Коэф-т усиления синфазного сигнала - отнош-е вых напр к синфазному вх напр-ю:

К_{u сф}= U_вых/U_вх.сф

Синфазное вх напр-е – напр-е сигнала, действующего синхронно и синфазно на обоих входа ОУ:

U_вх.сф=(U_вх1+ U_вх2)/2

Коэф-т ослабления синфазного сигнала:

К_оос=К_{u диф}/ К_{u сф} показ, во сколько раз ослабляется синфаз. сигнал по ср. с дифф-м. Значения коэф-та нах-ся в пределах от 60 до 120 дБ.

Диффенц вх сопр R_{вх диф} - это сопр-е со ст любого входа ОУ при подключении другого входа к общей точке схемы.

Синфазное вх сопр-е R_{вх сф} - это сопр-е м/у общей точкой схемы и замкнутыми друг с другом входами.

Частота единичного усиления - значение частоты вх сигнала, при кот знач коэф-та усиления по напр умен-ся до 1.

Время установления t_уст – время, за кот вых напр-е нарастает от 0,1 до 0,9 от величины установившегося значения.

Скорость нарастания вых напр-я опр-ся выражением

V_н=ΔU_вых/Δt и измеряется в вольтах на микросек (В/мкс).

Время восстановления t_вос - время, необх-е для возвращения усилителя из режима насыщ по выходу в лин режим.

Амплитуд хар-ка: Ампл-частотная хар-ка: Фазо-частотная хар-ка:

Дифференцирующий усилитель

Интегрирующий усилитель

Логарифмирующий усилитель

Антилогарифмирующий усилитель